电解铝CO_(2)资源化利用的隔膜电解池的设计

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作者 宋文康 沈风霞 +3 位作者 吴帅 华雅鑫 张金忠 施锦 《化学研究》 CAS 2024年第2期140-146,共7页

将工业废气中的CO_(2)转化为高值化学品,创造经济效益,是CO_(2)高排放行业迫切需要解决的重大现实问题。然而,由于缺乏工业适用的电化学反应装置,研究工作一直未取得实质性突破。针对上述问题,提出了一种新型隔膜电解池,可以在阴极上将C... 将工业废气中的CO_(2)转化为高值化学品,创造经济效益,是CO_(2)高排放行业迫切需要解决的重大现实问题。然而,由于缺乏工业适用的电化学反应装置,研究工作一直未取得实质性突破。针对上述问题,提出了一种新型隔膜电解池,可以在阴极上将CO_(2)电还原为CO,在阳极上将HCl氧化成Cl_2,所得CO、Cl_2用于合成光气。通过这种方法,不仅可以实现CO_(2)减排,还可以解决含HCl工业废气综合利用问题。为了提高电解CO_(2)制CO的效率,采用无氰电镀法制备了三维流通型Ag/Cu多孔修饰电极,通过提高电极比表面积,增加活性位点,将阴极电流密度提高至46.3 mA/cm^(2),生成CO的法拉第效率稳定在92.52%。本项研究在电能储存和CO_(2)减排领域具有重要理论研究价值和工程应用前景。 展开更多

关键词 隔膜电解池 CO_(2)电还原 含HCl废气循环利用 多孔修饰电极

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硝基苯在不锈钢阴极上的降解研究 被引量：2

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作者 杨龙誉 叶招莲 +3 位作者 曹长青 潘循皙 邵春雷 侯惠奇 《复旦学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期413-418,共6页

采用隔膜电解法,研究了硝基苯在不锈钢阴极表面的电解过程.结果表明,有溶解氧时,在外加直流电压20V、支持电解质Na2SO4浓度0.025mol·L-1、初始pH=5.3、硝基苯浓度120mg·L-1和电解时间2h条件下,阴极区电解液CODCr去除率约36%.... 采用隔膜电解法,研究了硝基苯在不锈钢阴极表面的电解过程.结果表明,有溶解氧时,在外加直流电压20V、支持电解质Na2SO4浓度0.025mol·L-1、初始pH=5.3、硝基苯浓度120mg·L-1和电解时间2h条件下,阴极区电解液CODCr去除率约36%.通过对电解过程硝基苯及其产物的挥发和隔膜渗透的研究,表明硝基苯确实是在阴极区被反应降解;通过对溶解氧影响以及硝基苯与OH自由基反应的研究,表明有氧条件下硝基苯的CODCr去除降解主要是由H与O2发生反应生成·HO2和·OH引起,无氧条件下则主要是H直接与硝基苯发生反应. 展开更多

关键词 硝基苯 隔膜电解 阴极降解 反应机理 激光闪光光解瞬态吸收

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钴电积电解槽的改进及存在的问题 被引量：1

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作者 武彦斌 王三反 +1 位作者 张学敏 陈霞 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2014年第4期259-262,共4页

针对电积钴过程中会产生大量氯气这一问题,对电解槽加以改进,分析了改进措施中依然存在的问题,并展望了电积钴技术的发展方向,指出膜电解技术在冶金领域中将发挥重要作用。

关键词 电积 钴 氯气 膜电解 电解槽 改进

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隔膜电解槽阴极区降解有机物的研究及其应用

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作者 杨龙誉 黄丽 +1 位作者 谢文理 侯惠奇 《四川环境》 2010年第4期38-42,共5页

采用隔膜电解法,分别研究了罗丹明B和硝基苯在不锈钢阴极表面的电解过程。结果表明,有溶解氧时,初始浓度分别为50 mg/L和120 mg/L的罗丹明B和硝基苯,电压20 V,电解2 h,阴极区电解液CODCr去除率分别为21%和36%。阴极区产生的H与O2发生反... 采用隔膜电解法,分别研究了罗丹明B和硝基苯在不锈钢阴极表面的电解过程。结果表明,有溶解氧时,初始浓度分别为50 mg/L和120 mg/L的罗丹明B和硝基苯,电压20 V,电解2 h,阴极区电解液CODCr去除率分别为21%和36%。阴极区产生的H与O2发生反应生成HO2和OH等自由基,从而进一步引起有机物的降解。基于阴极区降解实验和降解机理进行的小试设计,在印染废水的处理中,取得了较好的降解效果。 展开更多

关键词 隔膜电解 阴极降解 罗丹明B 硝基苯 应用

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质子交换膜电解池内氧气泡输运过程特性 被引量：6

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作者 何旭 罗马吉 陈奔 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2021年第2期139-144,共6页

研究了质子交换膜电解池(proton exchange membrane electrolysis cell,PEMEC)阳极流场内的氧气泡运动特性,采用VOF(volume of fluid)方法分析了多孔输运层(porous transport layer,PTL)表面接触角、液态水流速、氧气产生速率及PTL孔径... 研究了质子交换膜电解池(proton exchange membrane electrolysis cell,PEMEC)阳极流场内的氧气泡运动特性,采用VOF(volume of fluid)方法分析了多孔输运层(porous transport layer,PTL)表面接触角、液态水流速、氧气产生速率及PTL孔径对氧气泡在流道中运动特性的影响.结果表明:PTL处理为亲水性有利于气泡脱离,降低表面气体覆盖率,促进液态水到达催化层;高的液态水流速会减小气泡脱离时间及脱离体积,降低PTL表面气体覆盖率及容积含气率,促进气泡从流道中排出;气体生成速率增大会提高流道容积含气率和PTL表面气体覆盖率,不利于电解池的运行;随PTL孔径增大,气泡脱离体积增大,脱离时间先减小后增加. 展开更多

关键词 质子交换膜电解池 VOF方法 两相流 氧气泡 输运特性 多孔输运层

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离子膜电解槽碱液流量计波动原因

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作者 韩磊 高宁宁 +3 位作者 柳晓斌 王满义 潘存鹏 李炳乾 《氯碱工业》 CAS 2024年第3期37-40,共4页

分析离子膜电解槽配备的碱液流量计显示值低于实际值的原因有:电磁干扰,安全仪表系统控制器故障,流量计未接地,流量计安装偏差或其他工艺因素。针对以上原因提出相应的技改措施。实施后,可以快速有效排除故障。

关键词 电磁流量计 碱液 离子膜电解槽 氯碱

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质子交换膜电解池阳极钛基气体扩散层研究进展

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作者 顾婷婷 张科 +4 位作者 张心周 刘阳 孙伟才 谭爱东 刘建国 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期365-376,共12页

气体扩散层在质子交换膜(PEM)水电解池中有着支撑膜组件、供给反应水、移除气体产物以及降低欧姆电阻的重要作用。PEM水电解池阳极区具有酸性、富氧且高电位的工作环境,对阳极区的气体扩散层具有严苛的要求。气体扩散层结构特性、导电... 气体扩散层在质子交换膜(PEM)水电解池中有着支撑膜组件、供给反应水、移除气体产物以及降低欧姆电阻的重要作用。PEM水电解池阳极区具有酸性、富氧且高电位的工作环境,对阳极区的气体扩散层具有严苛的要求。气体扩散层结构特性、导电性与耐腐蚀性是决定其电化学性能的关键。本文总结了可用于PEM电解池阳极气体扩散层的材料,简述了其结构特性对PEM电解池电化学性能的影响,分析了各种镀层材料在提高气体扩散层的导电性、耐腐蚀性以及电解池阳极氧析出反应(OER)性能方面的作用。最后,展望了气体扩散层在降低成本和提高电解池性能方面的研究趋势。 展开更多

关键词 质子交换膜水电解池 阳极气体扩散层 多孔钛 镀层材料

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PEM电解池氧气分布及压缩条件下性能研究

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作者 傅建林 张国宾 +1 位作者 屈治国 张剑飞 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2068-2076,共9页

质子交换膜电解池(PEMEC)被广泛认为是耦合可再生能源制取绿氢的理想装置。然而电解池内局部氧气分布特征和装配压力对电解池性能规律尚不明确,给电解池结构优化和性能提升带来巨大挑战。本文首先结合ANSYS Fluent编写用户自定义代码实... 质子交换膜电解池(PEMEC)被广泛认为是耦合可再生能源制取绿氢的理想装置。然而电解池内局部氧气分布特征和装配压力对电解池性能规律尚不明确,给电解池结构优化和性能提升带来巨大挑战。本文首先结合ANSYS Fluent编写用户自定义代码实现了电解池的三维多相多物理场仿真,探究了孔隙率和接触角对多孔电极内氧气分布的影响。然后采用VOF(Volume of Fluid)方法和图像识别,与全电池模型耦合迭代的方法明确了氧气在流道中的聚集特征。最后提出了接触电阻模型,对不同压缩工况下电解池的性能进行分析。结果表明,增大孔隙率和降低接触角可加强脊下传质,氧气倾向于在流道近脊处生成,进而向中间聚集,最终形成段塞流;当电流密度为0.8 A/cm^(2)时,忽略接触电阻将会低估0.17 V的电压。 展开更多

关键词 质子交换膜电解池 氧气分布 压缩 数值模拟

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电解电耗偏高的原因与解决措施

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作者 马立民 李军 《氯碱工业》 CAS 2024年第10期8-14,18,共8页

详细分析了内蒙古伊东集团东兴化工有限责任公司32%烧碱生产过程中工艺电耗偏高的影响因素及实际原因,并针对性给出了具体的改进措施。

关键词 离子膜电解槽 电流效率 电耗 废次氯酸钠

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离子膜电解槽加酸方式改造

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作者 常艳琴 王金峰 +2 位作者 韩合成 王霞 孙国强 《氯碱工业》 CAS 2024年第9期7-10,33,共5页

介绍了在离子膜电解槽阳极液中加酸的目的、加酸的方式。分析加酸量对离子膜电解槽产生的影响。以高电流密度自然循环复极式离子膜电解槽为例,结合氯碱生产现状况以及加酸时遇到的问题,对加酸方式给出改进意见。

关键词 离子膜电解槽 加酸 阳极液

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基于安全检查表法、作业条件危险性分析法的复极式离子膜电解槽风险管控研究

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作者 吴钢 《氯碱工业》 CAS 2024年第12期32-39,共8页

采用安全检查表法和作业条件危险性分析法(LEC法),对复极式离子膜电解槽进行了全面的风险识别与评估。首先,确定了风险发生的可能性;其次,通过作业条件危险性分析法对电解槽的作业活动进行风险评估,进一步将风险分级;最后,结合现场调查... 采用安全检查表法和作业条件危险性分析法(LEC法),对复极式离子膜电解槽进行了全面的风险识别与评估。首先,确定了风险发生的可能性;其次,通过作业条件危险性分析法对电解槽的作业活动进行风险评估,进一步将风险分级;最后,结合现场调查和历史数据统计,进行了风险量化分析,并制定了相应的管控措施,确保风险控制在可接受的范围内。 展开更多

关键词 复极式离子膜电解槽 风险评估 安全检查表法 作业条件危险性分析法

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PEMEC压缩阴极气体扩散层内两相传输特性的孔隙网络模拟 被引量：2

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作者 陈黎 罗马吉 刘成 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第6期651-656,共6页

采用三维孔隙网络模拟方法对Toray 090型碳纸随机重构,分析了不同压缩率下质子交换膜电解池阴极气体扩散层(gas diffusion layer,GDL)的氢气突破压力、毛细压力分布、相对渗透率和相对扩散率随水饱和度的变化,并对氢气在阴极GDL中传输... 采用三维孔隙网络模拟方法对Toray 090型碳纸随机重构,分析了不同压缩率下质子交换膜电解池阴极气体扩散层(gas diffusion layer,GDL)的氢气突破压力、毛细压力分布、相对渗透率和相对扩散率随水饱和度的变化,并对氢气在阴极GDL中传输的传质关系式进行了研究.结果表明:根据孔隙网络模拟计算得到的数据重新拟合氢气传质关系式更适合描述氢气在阴极GDL中的传输;不同压缩率下,氢气在GDL中的传质性能参数(相对渗透率和相对扩散率)几乎不变;随着压缩率的增大,氢气在GDL中传输的阻力也随之增大,导致产生的氢气在质子交换膜界面的压力增大,氢气更容易从阴极跨膜渗漏到阳极. 展开更多

关键词 质子交换膜电解池 孔隙网络模型 气体扩散层 压缩 两相流 氢气传输

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离子膜法制碱装置节能降耗措施

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作者 高慧玲 曹双宇 +1 位作者 李冉 陈婷 《氯碱工业》 CAS 2023年第7期12-15,共4页

将旭化成电解槽升级为旭化成西格玛电解槽,同时更换离子膜,改造后吨碱电耗下降约152 kW·h/t,共节电1 820万kW·h/a;将蓝星(北京)化工机械有限公司电解槽更换极网,同时更换离子膜,吨碱电耗下降约201 kW·h/t,节电5 000万kW&... 将旭化成电解槽升级为旭化成西格玛电解槽,同时更换离子膜,改造后吨碱电耗下降约152 kW·h/t,共节电1 820万kW·h/a;将蓝星(北京)化工机械有限公司电解槽更换极网,同时更换离子膜,吨碱电耗下降约201 kW·h/t,节电5 000万kW·h/a。用约克机组替代溴化锂机组,节约过热蒸汽11.3万t/a。同时进行其他升级改造,优化控制模式等措施,实现降低能耗的目标。 展开更多

关键词 氯碱装置 离子膜法电解 电解槽 离子膜 冷冻机组 能耗

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离子膜电解槽的管理工作 被引量：1

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作者 范亚妮 沙剑 +2 位作者 善忠芳 张妮妮 王有科 《中国氯碱》 CAS 2016年第4期45-46,共2页

介绍了金川集团股份有限公司化工厂根据离子膜电解装置的管理经验提出的一套有效、系统的离子膜电解槽管理方式。

关键词 离子膜电解槽 电解槽管理 离子膜 管理

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完全碳分铝酸钠溶液中Al^(3+)、SO_4^(2-)和SiO_2浓度对膜电解工艺的影响

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作者 付高峰 成豪 《轻金属》 CSCD 北大核心 2011年第12期17-20,共4页

研究了电解液中Al3+、SO24-和SiO2浓度对离子膜电解槽电压和电流效率的影响,并给出了离子膜电解碳分母液及纯碳酸钠溶液的槽电压。结果表明,Al3+、SO42-和SiO2浓度对离子膜电解工艺影响显著;Al3+、SO42-浓度增加,槽电压升高,电流效率下... 研究了电解液中Al3+、SO24-和SiO2浓度对离子膜电解槽电压和电流效率的影响,并给出了离子膜电解碳分母液及纯碳酸钠溶液的槽电压。结果表明,Al3+、SO42-和SiO2浓度对离子膜电解工艺影响显著;Al3+、SO42-浓度增加,槽电压升高,电流效率下降;SiO2浓度升高,电流效率略微下降。 展开更多

关键词 离子膜电解 槽电压 电流效率

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淡盐水中氯酸钠的控制

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作者 杨清忠 谭孟荣 《中国氯碱》 CAS 2015年第10期10-12,共3页

介绍了在氯酸盐分解系统不进行大的改动下,如何控制淡盐水中氯酸盐的分解及提高分解率的方法。

关键词 离子膜电解槽 淡盐水 氯酸钠 分解 时间 温度

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